(57)【要約】【課題】超音波振動の送信における開口領域を広くして生成する画像の分解能を向上させ、また、受信感度を向上させることができる超音波診断装置およびその駆動方法を提供する。【解決手段】被検体に向けて連続して送信された超音波信号に応じて被検体から反射された信号を連続して受信し、受信された信号に基づいて被検体の断層像を生成する超音波診断装置に関し、複数のチャンネルが、各チャンネルごとに超音波信号を送受信する送受信手段と、スイッチを介してチャンネルと接続可能な振動子が、チャンネルの数よりも多く、一方の方向に配列されたセクタ型探触子とを有し、探触子において、一方の方向に配列された振動子は、それぞれ所定の数の振動子を隔てたごとに超音波信号を送信するチャンネルと接続されている。【選択図】図３
2005168667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に向けて連続して送信された超音波信号に応じて前記被検体から反射された信号を連続して受信し、受信された信号に基づいて前記被検体の血流の動態を得る超音波診断装置であって、
複数のチャンネルがそれぞれ超音波信号を連続して送信あるいは受信する送受信手段と、
スイッチを介して前記チャンネルと接続可能な振動子が、前記チャンネルの数よりも多く、一方の方向に配列されたセクタ型探触子と
を有し、
前記探触子において、一方の方向に配列された前記振動子は、それぞれ所定の数の前記振動子を隔てて前記超音波信号を送信する前記チャンネルと接続されている
超音波診断装置。
【請求項２】
前記探触子において、前記振動子は１つおきに前記超音波信号を送信する前記チャンネルと接続されている
請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記探触子において、前記振動子は２つおきに前記超音波信号を送信する前記チャンネルと接続されている
請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記探触子において、前記振動子は所定の領域においてランダムに前記超音波信号を送信する前記チャンネルと接続されている
請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記探触子において、前記超音波信号を送信する前記振動子の間に、前記スイッチをオフされた前記振動子が配置されている
請求項１〜４のいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記探触子において、前記超音波信号を送信する前記振動子が配置された一方の端部から他方の端部までの送信領域は、全ての前記振動子の１／４以上１／２以下である
請求項１〜５のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記探触子において、前記超音波信号を送信する前記振動子が配置された一方の端部から他方の端部までの送信領域を除く前記振動子は、前記超音波信号の受信に用いられる
請求項１〜６のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記探触子において、前記送信領域と前記超音波信号を受信する前記振動子が配置された受信領域との間に前記超音波信号の送信および受信のいずれにも用いられない前記振動子が配置されている
請求項７記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記探触子において、前記送信領域と前記受信領域との間に配置された前記振動子は、前記スイッチを介して前記送受信手段と接続されている
請求項８記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
チャンネルがそれぞれ超音波信号を連続して送信あるいは受信する送受信手段と、前記チャンネルの数よりも多くの数の振動子が一方の方向に配列され、前記振動子はスイッチを介して前記チャンネルと接続可能なセクタ型の探触子とを有する超音波診断装置の駆動方法であって、
前記振動子と前記送受信手段の前記チャンネルとを接続して被検体に向けて超音波信号を連続して送信し、他の領域の前記振動子と前記チャンネルとを接続して反射された信号を連続して受信するステップと、
受信された信号に基づいて前記被検体の画像を生成するステップと
を有し、
前記送受信ステップにおいて、所定の領域の前記振動子を所定の数を隔てて複数選択し、前記チャンネルと接続して超音波信号を送信する
駆動方法。
【請求項１１】
前記送受信ステップにおいて、所定の領域の前記振動子を１つおきに選択して前記超音波信号を送信する
請求項１０記載の駆動方法。
【請求項１２】
前記送受信ステップにおいて、所定の領域の前記振動子を２つおきに選択して前記超音波信号を送信する
請求項１０記載の駆動方法。
【請求項１３】
前記送受信ステップにおいて、所定の領域の前記振動子をランダムに選択して前記超音波信号を送信する
請求項１０記載の駆動方法。
【請求項１４】
前記送受信ステップにおいて、前記超音波信号を送信する前記振動子の間に、前記スイッチがオフされ、いずれの前記チャンネルとも接続されない前記振動子を配置する
請求項１０〜１３のいずれかに記載の駆動方法。
【請求項１５】
前記送受信ステップにおいて、前記超音波信号を送信する前記振動子が配置された所定の領域は、全ての前記振動子の１／４以上１／２以下の領域に相当する
請求項１０〜１４のいずれかに記載の駆動方法。
【請求項１６】
前記送受信ステップにおいて、前記超音波信号を送信する前記振動子が配置された所定の領域を除く前記振動子は前記超音波信号を受信する
請求項１０〜１５のいずれかに記載の駆動方法。
【請求項１７】
前記送受信ステップにおいて、前記超音波信号を送信する前記振動子と受信する前記振動子との間に、前記超音波信号の送信および受信のいずれにも用いられない前記振動子を配置する
請求項１０に記載の駆動方法。
【請求項１８】
前記送受信ステップにおいて、送信用の前記振動子と受信用の前記振動子との間に配置された前記振動子を、前記スイッチを介して送受信手段と接続する
請求項１７記載の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置およびその駆動方法に関し、特に、送受信手段のチャンネル数よりも多くの振動子を有する探触子を具備し、連続波ドプラ方式により画像を生成する超音波診断装置およびその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影対象の所定の領域を超音波で走査して、撮影対象の画像を生成する装置として超音波診断装置がある。このような超音波診断装置は、撮影対象に負担を与えることなく走査および画像生成ができるので注目を集めている。
【０００３】
上記のような超音波診断装置において、血流の動態、つまり、速度情報を得る方法として、連続波ドプラ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ  Ｄｏｐｐｌｅｒ、以下、ＣＷＤとも称する）方式と、パルスドプラ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗａｖｅ  Ｄｏｐｐｌｅｒ、以下、ＰＷＤとも称する）方式が知られている。
ＣＷＤ方式は、超音波信号を送信する際に連続波が用いられ、比較的高い流速を正確に検出することができるため速度データを得るのに有用である。また、ＣＷＤ方式において、連続波を被検体に対して偏向させて送信する方法をステアラブルＣＷＤといい、連続波を各送信用の振動子から位相差を与えて被検体に送信し、被検体からの反射波を受信する。
【０００４】
たとえば、複数の振動子を直線状に配列した探触子と、各振動子に接続可能なチャンネルを有する送受信部とを有する超音波診断装置において、ステアラブルＣＷＤを行う際、探触子の中央部あるいは片側の振動子の連続した領域が送信用の振動子として用いられる。また、送信に用いる振動子を除く連続した領域の振動子が、受信用の振動子として用いられる。このとき、振動子の数はチャンネルの数よりも多い。
【０００５】
上記のような従来の超音波装置としては、連続波ドプラ方式のデータの取得時に、送信用エレメントと受信用エレメントとが並ぶ方向を回転軸方向とする超音波探触子と血管の相対角度変動があっても、受信パワーの低下を抑制して、連続波ドプラ方式のデータを好適に取得できる超音波診断装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１のように、探触子に配列された振動子の片側の領域を送信および受信に用いると、送受信における開口が狭くなり十分な分解能を得ることが困難であった。たとえば、血流の撮影における小さな逆流の感度が不足してしまう。
また、受信に用いられるチャンネルの数が制限され、受信感度に不具合が生じることもあった。
【特許文献１】特開２００１−１７００５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、超音波信号の送信における開口領域を広くして生成する画像の分解能を向上させ、また、受信感度を向上させる超音波診断装置およびその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、上記の本発明の超音波診断装置は、被検体に向けて連続して送信された超音波信号に応じて被検体から反射された信号を連続して受信し、受信された信号に基づいて被検体の血流の動態を得る超音波診断装置であって、複数のチャンネルがそれぞれ超音波信号を連続して送信あるいは受信する送受信手段と、スイッチを介してチャンネルと接続可能な振動子が、チャンネルの数よりも多く、一方の方向に配列されたセクタ型探触子とを有し、探触子において、一方の方向に配列された振動子は、それぞれ所定の数の振動子を隔てて超音波信号を送信するチャンネルと接続されている。
【０００９】
本発明の超音波診断装置によれば、一方の方向に配列された振動子は、所定の数を隔てて超音波信号を送信するチャンネルと接続される。
【００１０】
上記目的を達成するため、上記の本発明の駆動方法は、チャンネルがそれぞれ超音波信号を連続して送信あるいは受信する送受信手段と、チャンネルの数よりも多くの数の振動子が一方の方向に配列され、振動子はスイッチを介してチャンネルと接続可能なセクタ型の探触子とを有する超音波診断装置の駆動方法であって、所定の領域の振動子と前記チャンネルとを接続して被検体に向けて超音波信号を連続して送信し、他の領域の振動子と前記チャンネルとを接続して反射された信号を連続して受信するステップと、受信された信号に基づいて被検体の画像を生成するステップとを有し、送受信ステップにおいて、所定の領域の振動子を所定の数を隔てて複数選択し、チャンネルと接続して超音波信号を送信する。
【００１１】
本発明の駆動方法によれば、所定の領域の振動子と前記チャンネルとを接続して被検体に向けて超音波信号を連続して送信し、他の領域の振動子と前記チャンネルとを接続して反射された信号を連続して受信する。
ここで、所定の領域の振動子を所定の数を隔てて複数選択し、チャンネルと接続して超音波信号を送信する。
次に、受信された信号に基づいて被検体の画像を生成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の超音波診断装置によれば、超音波振動の送信における開口領域を広くして生成する画像の分解能を向上させ、また、受信感度を向上させることができる。
本発明の駆動方法によれば、超音波振動の送信における開口領域を広くして生成する画像の分解能を向上させ、また、受信感度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
〔第１の実施形態〕
図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１を模式的に示す概略ブロック図である。
【００１５】
本実施形態に係る超音波診断装置１は、超音波プローブ２と、本体部３と、表示装置４とを有する。超音波プローブ２と本体部３とは図示が省略されたプローブケーブルによって接続されている。
超音波撮影時においては、たとえば医者が、超音波診断装置１を走査する使用者となる。撮影時には超音波プローブ２は使用者により把持されて、被検体に接触させる。
【００１６】
超音波プローブ２は、後述する本体部３の高圧スイッチ５を介して送受信部６に接続されている。超音波プローブ２は、たとえば、Ｍ個の振動子が一方の方向に配列したセクタアレイを有する。
超音波プローブ２は、高圧スイッチ５を介して送受信部６から出力された電気信号を各振動子により超音波に変換して被検体に送信する。超音波プローブ２は、被検体からの反射波を振動子により電気信号に変換して、高圧スイッチ５を介して送受信部６に出力する。なお、振動子から送信された音線を形成する超音波は、被検体の内部を進行中に、内部組織の音響インピーダンスの差に応じたエコーを発生する。このエコーが超音波振動子アレイによって受信されて電気信号に変換される。ここで、振動子により変換される電気信号および超音波を合わせて超音波信号と称する。
本実施形態において、超音波プローブ２として広い視野を走査するセクタ型プローブを用いる。本発明の探触子の一実施態様が超音波プローブ２に相当する。
【００１７】
本体部３は、高圧スイッチ５と、送受信部６と、画像処理部７と、記憶部８と、ＣＰＵ（制御部）９と、駆動部１０と、操作コンソール１１とを有する。本体部３は、プローブケーブルを介して入力された電気信号（エコー信号）に基づいて、被検体に関する各種超音波画像を生成する。
本実施形態において、本体部３は、たとえば、送信波と受信波とのずれに基づいた被検体の画像、つまりドプラパターンを生成する。以下、本体部３について説明する。
【００１８】
高圧スイッチ５は、送受信部６と、超音波プローブ２と、制御部９に接続されている。高圧スイッチ５は、たとえば、Ｍ個のスイッチを有する。高圧スイッチ５は、制御部９からの指令に基づいて各スイッチをＯＮ／ＯＦＦして、送受信部６と超音波プローブ２とを接続する。本発明のスイッチの一実施態様が高圧スイッチ５に相当する。
【００１９】
送受信部６は、高圧スイッチ５と、画像処理部７と、駆動部１０に接続されている。送受信部６は、信号の送信および受信のためのポートである。送受信部６は、たとえば、Ｎ個のチャンネルを有する。ここで、チャンネル数Ｎは、上記の超音波プローブ２における振動子数Ｍより小さい。送受信部６は、超音波プローブ２の駆動のために駆動部１０から出力される駆動信号をプローブケーブルを介して超音波プローブ２に送信する。また、送受信部６は、プローブケーブルを介して超音波プローブ２から受信した超音波信号を画像処理部７に送信する。本発明の送受信手段の一実施態様が送受信部６に相当する。
【００２０】
制御部９は、駆動部１０と、画像処理部７と、記憶部８と、操作コンソール１１に接続されている。
制御部９は、撮影のために超音波プローブ２に超音波を送信させる指令信号を駆動部１０に出力する。また、制御部９は、操作コンソール１１からの操作信号による支持に従って断層像などを表示させる指令信号を画像処理部７に出力する。さらに、制御部９は、操作コンソール１１の指令に基づいて、記憶部８における画像データの保存を制御する。
【００２１】
駆動部１０は、たとえば、電気・電子的な回路を用いて実現される。
駆動部１０は、制御部９からの指令信号に応じた音線が形成されるように超音波プローブ２を駆動する駆動信号を生成し、生成した駆動信号を送受信部６に送信する。
【００２２】
画像処理部７は、送受信部６から送信される超音波信号に基づいて被検体の画像を生成する。また、画像処理部７は、制御部９からの指令に応じて生成した画像を表示装置４に表示させる。さらに、画像処理部７は、画像データを記憶部８に送信して保存させる。画像処理部７はプログラムなどから構成される。
【００２３】
記憶部８には、半導体メモリやハードディスクドライブなどの各種記憶装置が含まれる。
記憶部８は、画像処理部７から送信される画像データを保存する。また、記憶部８は、超音波診断装置１の操作のためのプログラムや、このプログラムにおいて用いられる音線や撮影対象までの距離などの各種パラメータも記憶する。
【００２４】
操作コンソール１１は、超音波診断装置１の操作のためにオペレータからの操作を受け付ける装置である。操作コンソール１１は、たとえば、キーボードやスイッチなどの入力部からなる。
【００２５】
表示装置４は、本体部３において生成された画像およびその他の撮影データを表示する。表示装置４は、ＣＲＴや液晶表示パネルなどからなる。
【００２６】
図２は、本発明に係る超音波プローブ２と送受信部６との接続を示す説明図である。
【００２７】
一般的に、超音波診断装置の送受信チャンネル数は３２以上であるが、本実施形態においては簡略化して送受信部６のチャンネル数はＮ＝３２として説明する。なお、高圧スイッチ５および超音波プローブ２におけるスイッチおよび振動子の数はＭ＝６３とする。ここで、超音波プローブ２において各エレメントは一方の方向に配列されている。
【００２８】
チャンネル数Ｎ＝０〜３１とすると、第Ｎチャンネルは、第Ｎスイッチおよび第（Ｎ＋３２）スイッチに並列に接続可能である。また、超音波プローブ２の第０エレメントｅ０から第６３エレメントｅ６３は、第０スイッチＳＷ０から第６３スイッチＳＷ６３を介して所定のチャンネルと接続可能である。
【００２９】
ステアラブルＣＷＤ方式は、送信および受信を連続して行う。そのため、各チャンネルは、送信あるいは受信のいずれか一方を行う。ここで、超音波信号をエレメントに送信するチャンネルを送信用チャンネル、被検体において反射された超音波信号をエレメントから受信するチャンネルを受信用チャンネルとも称する。
【００３０】
図３は、チャンネルとエレメントとの接続状態の一例を模式的に示す概略図である。なお、図３においては、図２に示すスイッチＳＷ０〜ＳＷ６３の図示は省略されている。また、高圧スイッチ５により送信用チャンネルと接続される送信用のエレメントＴは破線で、受信用チャンネルと接続される受信用のエレメントＲは実線で囲って示されている。
【００３１】
図３に示すように、第０から第２７エレメントｅ０〜ｅ２７において、２エレメント毎に各エレメントと対応するチャンネルとが図示を省略された高圧スイッチ５を介して接続されている。ここで、選択されたエレメントに対応する各チャンネルは送信信号を出力され、送信用チャンネルと称する。また、上記のチャンネルと接続されているエレメントの一方の端部から他方の端部まで、つまり第０から第２７エレメントｅ０〜ｅ２７までを送信領域と称する。
【００３２】
一方、送信領域を除く第３３から第６３エレメントｅ３３〜ｅ６３は、上記のエレメントと接続されたチャンネルを除くすべてのチャンネルと接続されている。上記の第３３から第６３エレメントｅ３３〜ｅ６３に接続されたチャンネルは受信信号を入力し、受信用チャンネルと称する。また、第３３から第６３エレメントｅ３３〜ｅ６３を受信領域と称する。
【００３３】
次に、本発明に係る超音波診断装置１の動作を図を参照して説明する。
【００３４】
図４は、本実施形態に係る超音波診断装置１の動作を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、超音波プローブ２を用いて走査する範囲を設定する（ＳＴ１１）。
使用者は超音波プローブ２を被検体の所定の箇所に位置決めする。このとき、走査範囲が検出対象に対応するように、走査範囲の深さ方向、方位方向および厚み方向が周波数や走査形状などにより設定される。また、少なくとも検出対象が含まれるように走査範囲を設定することが望ましい。
【００３６】
次に、所定の位置に設置された被検体の、ステップＳＴ１１において設定された領域を撮影する（ＳＴ１２）。
使用者は、超音波プローブ２を走査位置に接触するように設置する。また、使用者は、操作コンソール１１を操作して、制御部９を介して駆動部１０に指令を与える。
駆動部１０は、制御部９から指令信号を受け、超音波プローブ２の超音波振動子アレイからの超音波の合成波面により所定の音線が連続して形成されるような駆動信号を生成して、送受信部６に設定された送信用チャンネルを介して超音波プローブ２に出力する。
駆動部１０は、所定の領域の１つの平面（走査面）に複数の音線を連続して形成し、超音波プローブ２はこの複数の音線により走査面を連続して走査する。超音波プローブ２は、被検体の内部から発せられた超音波信号を連続して受信する。なお、上記の送受信は同時に行われている。上記のステップが、本発明の送受信ステップの一実施形態に相当する。
ここで、上記のステップＳＴ１２における超音波プローブ２への信号の出力ステップは、本発明の超音波診断装置の駆動方法に相当する。詳細は後述する。
【００３７】
送受信部６は、プローブケーブルを介して超音波プローブ２から連続して受信された超音波信号を画像処理部７に送信する。
送受信部６から画像処理部７に送信された超音波信号に基づいて、画像処理部７は、各送信波と各受信波とのずれを連続的に比較して送信波と受信波との波長の差、つまり、変化した周波数成分を解析してスペクトラム表示などのドプラパターンを生成する。ここで、上記のステップが本発明の画像生成ステップの一実施態様に相当する。
撮影された画像は、制御部９の指令に基づいて記憶部８に記憶される。
次に、記憶部８に記憶された撮影画像を表示装置４において再生する（ＳＴ１３）。
【００３８】
上記のステップＳＴ１２において、制御部９は、高圧スイッチ５によって送信用チャンネルと接続させる送信用のエレメントおよび受信用のチャンネルと接続させる受信用のエレメントを選択し、選択された送信用および受信用のエレメントに対応する高圧スイッチ５をＯＮする。このとき、制御部９は、送信用チャンネルと接続されるエレメントを所定の領域において所定の数を隔てて複数選択し、高圧スイッチ５をＯＮさせる。
【００３９】
上記の送信用チャンネルおよび受信用チャンネルと接続されるエレメントを選択するステップについて図面を参照して具体的に記述する。
【００４０】
図５は、送信用チャンネルおよび受信用チャンネルと接続されるエレメントを選択するステップの一例を示すフローチャートである。
【００４１】
まず、制御部９は、配列方向に対してエレメントに送信領域を設定する（ＳＴ２１）。
送信領域は、全エレメント数の１／４〜１／２程度に設定することが望ましい。１／４以下では、送信領域の開口が狭くなる。その結果、超音波信号の放射角度が広がってしまい分解能が低下する。一方、１／２以上では、受信領域の開口が狭くなってしまいＳＮ比が低下する。たとえば、図３に示すように、６４個のエレメントが配列された超音波プローブ２においては、第０エレメントｅ０〜第２７エレメントｅ２７が送信領域として設定される。
【００４２】
次に、設定された送信領域において超音波信号を送信するエレメントを選択する（ＳＴ２２）。
制御部９は、設定された送信領域において、送信用チャンネルと接続するエレメントを選択する。エレメントは、たとえば、図３に示すように、所定の間隔として２エレメント毎に選択される。選択されたエレメントを送信用エレメントとする。
【００４３】
次に、受信領域を設定する（ＳＴ２３）。
制御部９は、送信領域と所定の間隔を隔てて受信領域を設定する。たとえば、図３に示すように、送信領域と第２８から第３２エレメントｅ２８〜ｅ３２を隔てて、第３３から第６３エレメントｅ３３〜ｅ６３が受信領域として設定される。
【００４４】
次に、受信領域において送信用チャンネルと接続されていないエレメント選択する（ＳＴ２４）。
制御部９は、たとえば、図３に示すように受信領域においていずれのエレメントとも接続されていないチャンネルに対応するエレメントを選択し、それぞれ受信用チャンネルおよび受信用エレメントに設定する。
【００４５】
上記のように送信用および受信用のエレメントが選択されると、制御部９は、選択された送信用チャンネルに対応する高圧スイッチ５および受信用チャンネルに対応する高圧スイッチ５をＯＮする（ＳＴ２５）。
【００４６】
その結果、各チャンネルは、超音波プローブ２のそれぞれ異なるエレメントに送受信部６からの超音波信号を連続して送信あるいは受信する。そして、上記のように連続して送受信されたデータに基づいて、画像処理部７は画像を生成する。
【００４７】
〔変形例〕
図６は、チャンネルとエレメントとの接続状態の他の例を模式的に示す概略図である。
【００４８】
図６に示すように、第０から第２６エレメントｅ０〜ｅ２６において、２エレメント毎あるいは１エレメント毎とランダムに各エレメントと各チャンネルとが高圧スイッチ５を介して接続され、送信領域が形成されている。
【００４９】
一方、送信領域を除く第３３から第６３エレメントｅ３３〜ｅ６３は、受信領域として上記の送信用エレメントと接続されたチャンネルを除くすべてのチャンネルと接続されている。なお、第２７から第３２エレメントｅ２７〜ｅ３２に対応するチャンネルは、他方の接続可能なエレメント、つまり、第０エレメントｅ０および第５９〜第６３エレメントｅ５９〜ｅ６３と接続される。このため、第２７から第３２エレメントｅ２７〜ｅ３２に対応する各高圧スイッチ５はオフされている。その結果、送信領域と受信領域とのアイソレーションを図ることができる。
【００５０】
上記の本発明の第１の実施形態によれば、一方の方向に配列されたエレメントは送信領域と受信領域に区分され、送信領域において、送信用チャンネルと接続するエレメントを所定の間隔を隔てて設定する。その結果、送信領域を広くとれるので開口が広がり、生成する画像の分解能を向上させることができる。
また、送信用チャンネルを除くすべてのチャンネルを受信用チャンネルとし、受信用チャンネルはいずれかのエレメントと接続されるので、多くのチャンネルを用いて受信を行うことができる。その結果、受信感度が向上し、シグナル−ノイズ比（Ｓｉｇｎａｌ−Ｎｏｉｓｅ比、以下、ＳＮ比とも称する）を向上させることができる。
【００５１】
さらに、変形例１のように送信用チャンネルと接続するエレメントをランダムに設定することにより、グレーティングローブの発生を低減することができる。なお、ＣＷＤ方式は、通常、低周波数の超音波を用いて送受信を行う。そのため、送信用チャンネルとエレメントとの接続が２つ置きであっても、Ｂモード方式よりもグレーティングローブが発生しにくい。
【００５２】
なお、上記の実施形態において、予め送信領域を設定して、設定された範囲で送信用エレメントを選択したが、送信領域を設定せずに送信用エレメントを選択してもよい。
【００５３】
〔第２の実施形態〕
次に、第２の実施形態について記述する。なお、上記の第１の実施形態と同様の部分は符号を同じくし、説明を省略する。
【００５４】
図７は、本発明に係る超音波プローブ２と送受信部６の接続の他の例を示す説明図である。本実施形態においては簡略化して送受信部６のチャンネル数はＮ＝４８として説明する。
【００５５】
図７に示すように、送受信部６の各チャンネルにおいて各チャンネル数Ｎ＝０〜４７とすると、第Ｎチャンネル（Ｎ≦１５）は第Ｎスイッチおよび第（Ｎ＋４８）スイッチに、第Ｎチャンネル（１６≦Ｎ≦４７）は第Ｎスイッチに並列に接続可能である。
【００５６】
図８は、図７に示すチャンネルとエレメントとの接続状態の一例を模式的に示す概略図である。
【００５７】
図８に示すように、第０から第２２エレメントｅ０〜ｅ２２において、１エレメント毎に各エレメントと対応するチャンネルとが図示を省略された高圧スイッチ５を介して接続されている。ここで、選択されたエレメントに対応する各チャンネルは送信信号を出力し、送信用チャンネルと称する。また、第０から第２２エレメントｅ０〜ｅ２２までを送信領域と称する。
【００５８】
一方、送信領域を除く第２６から第６３エレメントｅ２６〜ｅ６３は、上記のエレメントと接続されたチャンネルを除くすべてのチャンネルと接続されている。上記の接続されたチャンネルは受信信号を入力し、受信用チャンネルと称する。また、第２６から第６３エレメントｅ２６〜ｅ６３を受信領域と称する。
【００５９】
送信領域と受信領域との間、つまり、第２３から第２５エレメントｅ２３〜ｅ２５は送信および受信のいずれにも使用されていない。このとき、上記のエレメントｅ２３〜ｅ２５に対応する高圧スイッチ５はＯＮされて、送信および受信のいずれも行わないチャンネルと接続されている。その結果、各エレメントにダンピングを与え、電気的および機械的な送信から受信へのクロストークを低減することができる。
【００６０】
また、第１７エレメントｅ１７や第１９エレメントｅ１９などは、送信領域において送信および受信のいずれにも使用されていない。このとき、上記の第１７エレメントｅ１７や第１９エレメントｅ１９などに対応する高圧スイッチ５は、ＯＦＦであることが望ましい。超音波プローブ内においては各エレメント間にクロストークが発生する。その結果、隣接するエレメントに対応するチャンネルにおいても、わずかではあるが超音波信号が送信される。送信される超音波信号の量は電気インピーダンスの値に依存し、電気インピーダンスの値が低ければ、超音波信号はダンピングされて送信される。その結果、信号の量は少なくなる。そのため、高圧スイッチをＯＦＦして、送信用チャンネルに挟まれたチャンネルを利用することができる。
【００６１】
〔変形例〕
図９は、チャンネルとエレメントとの接続状態の他の例を模式的に示す概略図である。
【００６２】
図９に示すように、第０から第２８エレメントｅ０〜ｅ２８において、１エレメント毎に各エレメントと送信用チャンネルとが図示を省略された高圧スイッチ５を介して接続されている。図７に示す接続状態と比較して、送信領域の開口が広くなっている。
一方、送信領域を除く第３２から第６３エレメントｅ３２〜ｅ６３は、上記のエレメントと接続されたチャンネルを除くすべてのチャンネルと接続され、受信領域とする。
【００６３】
送信領域と受信領域との間、つまり、第２９から第３１エレメントｅ２９〜ｅ３１に対応する高圧スイッチ５はＯＮされ、送信および受信のいずれも行わないチャンネルと接続されている。
また、第１７エレメントｅ１７や第１９エレメントｅ１９などの送信領域において送信および受信のいずれにも使用されていないエレメントに対応する高圧スイッチ５は、ＯＦＦである。
【００６４】
本実施形態によれば、送信領域と受信領域とを設定し、受信領域において送信用のエレメントと接続されたチャンネルを除くすべてのチャンネルをエレメントと接続して受信に用いる。その結果、受信に多くのチャンネルを使用することができ、受信感度を向上させることができる。
また、送信領域と受信領域との間の各エレメントに対応する高圧スイッチ５はＯＮされることにより、電気的および機械的な送信から受信へのクロストークを低減することができる。一方、送信領域において送信および受信のいずれにも使用されていないエレメントに対応する高圧スイッチ５はＯＦＦされ、送信用チャンネル間に発生するクロストークを利用して、各チャンネルを駆動させずに対応するエレメントから超音波信号を送信することができる。
さらに、上記のように受信用のチャンネルを多く確保することができるため、本変形例のように送信領域の開口を広くすることも可能になり、生成する画像の分解能を向上させることができる。
【００６５】
本発明の超音波診断装置は、上記の実施形態に限定されない。
たとえば、本発明の超音波診断装置において、セクタプローブに換えて振動子が２次元に配列されたマトリックスアレイ型のプローブを用いてもよい。また、送受信部６のチャンネル数および超音波プローブ２のエレメント数などは一例であって、必要に応じて変えることができる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る超音波診断装置１を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明に係る超音波診断装置１の一例を示す概略拡大図である。
【図３】図３は、図２に示す超音波診断装置１における送受信部と振動子との接続の一例を模式的に示す概略図である。
【図４】図４は、図１に示す超音波診断装置１の動作を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、図３に示す超音波診断装置１の動作を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、図２に示す超音波診断装置１における送受信部と振動子との接続の他の例を模式的に示す概略図である。
【図７】図７は、本発明に係る超音波診断装置１の一例を示す概略拡大図である。
【図８】図８は、図６に示す超音波診断装置１における送受信部と振動子との接続の一例を模式的に示す概略図である。
【図９】図９は、図６に示す超音波診断装置１における送受信部と振動子との接続の他の例を模式的に示す概略図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…超音波診断装置
２…超音波プローブ（探触子）
３…本体部
４…表示装置
５…高圧スイッチ（スイッチ）
６…送受信部（送受信手段）
７…画像処理部
８…記憶部
９…ＣＰＵ（制御部）
１０…駆動部
１１…操作コンソール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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